DOI 10.24917/24504475.6.7
Sławomir Dryja
*, Mirosław Janowski
**1 (Kraków)Zapotrzebowanie na energię krakowskiego przemysłu piwowarskiego
w XVI i 1 połowie XVII wieku
…w świetle kwerendy archiwalnej
i symulacji procesu spalania w piecach bezkominowych
Abstract: The XVI century Cracow-based malting and brewing industry was at the peak of its development, in line with the European trend in the industry’s development. It is no coincidence then, that the period is called the “golden age of beer”. Around the middle of the century nearly 140 breweries had operated in Cracow, furnished with normalized equipment which enabled the production of 4680–4770 liters of beer from a single brewing batch. In Cracow from 130 to nearly 270 hectolitres of beer were produced annually (and that is discounting Kazimierz and Kleparz, which at the time were separate municipal entities). We know relatively much regarding the units of measure and magnitude of Cracow’s brewing industry during that period, however due to gaps in sources the issues related to the trading of timber (trade measures, trade organization, demand), essential to beer brewing, has not been discussed thoroughly. This article intends to fill this particular gap. Due to the aforementioned gaps in sources, the estimated amount of timber consumed in brewery production has been calculated based on a simulation of the stack-less furnace combustion process. For that purpose, experiments conducted by heat engineering spe-cialists at the AGH University of Science and Technology in Cracow have been used.
Timber was rafted to Cracow via the Vistula River, from areas located in its upper section or larger tributaries. The congregation of Cracow drafters had the monopoly on rafting and trading wood. Rafted timber was stored at the royal timber garden, at the foot of the Wawel hill. In 1570 nearly 70 thousand timber logs were rafted to Cracow.
The measuring units for rafting during the modern period have been developed by Jerzy Wyrozumski, however the trading measures remain almost unknown. The unit of measure for rafted wood was simply a timber log. Trade timber (heating timber) was calculated according to * Sławomir Dryja, Uniwersytet Papieski Jana Pawła II w Krakowie, Instytut Historii Sztuki i Kultury, e-mail: slawomir.dryja@upjp2.edu.pl.
** Mirosław Janowski, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, e-mail: janowski@agh.edu.pl
spatial units of measure. It seems, however, that a correlation occurs between both these systems (the common term of “plet” and “dziesiątek” or “tenth”). It has been adopted that a “dziesiątek” consists of six clusters or eighteen wagons. The load capacity of a wagon has been assumed at 600 kg. This corresponds to a volume of 1,2–1,3 cubic meters of beech or oak timber (such timber was burnt in Cracow’s breweries). In comparison to normative volumes for those tree species, we can observe that one wagon corresponded to half a log, after cutting, lumbering and drying (to a level of 15–18%). The calculated values served to the purpose of comparison with the results achieved from calculating the stack-less furnace combustion process simulation.
For the calculations a boiler capacity at a level of 5000 liters and its permanent embedding has been assumed. This is because a typical furnace at the time was a stack-less structure with an embedded boiler, fired by hard, non-coniferous timber (oak, beech). Three stages of production have been distinguished: boiling of water, boiling of the wort and sustaining the boiling of wort (during the assumed time from 1 to 2,5 hours). It has been observed, that the first two stages of the studied process have the same energy demand in every given variant. The difference is relat-ed to the brewing time of the wort. Energy expenditure increases at this stage proportionally to extension of the boiling time. The fuel demand is a direct result of the process efficiency, and an indirect result of the energy efficiency (caloric value) of the fuel.
The results allow to present several significant conclusions. Brewing beer was a highly ener-gy-consuming process. Brewers based their process on highly caloric non-coniferous timber. In furnaces with an embedded boiler (without a slot) boiling of water was associated with a con-stant energy expenditure corresponding to burning 0,9 to 1 cubic meter of timber. The energy demand of the wort boiling process (brewing) was dependent on the length of the process. The energy expenditure corresponded to burning 1 to 1,15 cubic meters of timber. The total con-sumption, therefore, was 1,9 to 2,5 cubic meters of timber (which corresponded to – 1300 kg). Comparing this to a wagon’s load capacity (with an adopted average of approx. 600 kg), we can observe that the portion for a single brew corresponded to 1,5 to 2 wagons.
It would seem, that for further studies it is recommended to conduct model tests. A 1:1 scale is not a necessary requirement. A 1:3 scale model appears sufficient, therefore with a boiler vol-ume of no less than 1500 dm3. Model tests would allow to verify the adopted assumptions and adjust any possible errors.
The historical source verification method based on a theoretical analysis of the combustion process simulation adopted in there article may find applications in other crafts which incorpo-rate furnaces of different designs based on burning wood (brewers, bakers, coppersmiths, black-smiths, etc.), which in consequence would allow for a comprehensive assessment of Cracow’s (or other urban centers’) energy demand in the modern era.
Keywords: brewing, timber trade measuring units, combustion process simulation, stack-less furnaces
Słowa kluczowe: browarnictwo, handel drewnem, jednostki pomiarowe, symulacja procesu
spalania, piece bezziarniste
Zagadnienia wstępne
W historii Europy okres od około 1450 roku do początków XVII stulecia to niekwestionowany złoty wiek piwa1. Technologia jego wytwarzania osiągnęła
1 Określenie użyte przez R. Ungera (The years from around 1450 to the early seventeenth century were a golden age of brewing). Już pod koniec XVI w. w piwowarstwie europejskim obserwowany jest początek długotrwałego kryzysu, którego objawy zauważamy również
niespotykany wcześniej poziom. Nastąpił też szybki wzrost produkcji, prze-wyższający rozwój demograficzny, połączony z ekspansją na nowe terytoria. Granica pomiędzy „piwną” a „winną” Europą przesunęła się znacząco w kie-runku południowym. Piwo stało się istotnym towarem eksportowym, głównie dla miast nadmorskich, proces ten dotyczył jednak i kilku miast śródlądowych, takich jak Einbeck, Zerbst czy Świdnica2. Rozwój piwowarstwa następował
również w większych miastach położonych w głębi lądu, które – choć nie eks-portowały swojego piwa, stawały się ważnymi ośrodkami produkcji lokalnej.
W XVI wieku krakowski przemysł słodowniczo-piwowarski znajdował się u szczytu swojego rozwoju. Pod względem liczby browarów, wielkości poje-dynczego waru czy też wielkości produkcji rocznej Kraków zaliczał się do ści-słej czołówki europejskiej tego okresu. Około połowy wieku działało w tym mieście blisko 140 browarów, wyposażonych w znormalizowane urządzenia, pozwalające na uzyskiwanie 4680–4770 litrów piwa z pojedynczej warki. Prze-ciętna roczna produkcja jednego browaru oscylowała około 1500 hektoli-trów3. Rocznie wytwarzano w Krakowie od 130 do niemal 270 tys. hektolitrów
piwa4. Należy przy tym podkreślić, że podane wielkości obejmują produkcję
wewnątrz murów miejskich Krakowa, bez odrębnych wówczas organizmów miejskich, jakimi były Kleparz i Kazimierz.
W przedstawionej niedawno pracy Krakowskie miary piwowarskie w XVI wieku oszacowano precyzyjnie miary w produkcji słodu i piwa, skalę produk-cji i miary konsumpcyjne, jednak z powodu luk źródłowych niemal całkowicie pominięto kwestię ilości drewna, zużywanego w produkcji piwowarskiej5.
Ni-niejszy artykuł stawia sobie za zadanie wypełnienie tej luki. Wobec wspomnia-nych braków źródłowych, szacunek ilości drewna zużywanego w produkcji piwowarskiej obliczono w oparciu o symulację procesu spalania w piecach bezkominowych. Wykorzystano w tym celu doświadczenia specjalistów inży-nierii cieplnej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
w Polsce. Obniżenie wielkości produkcji i spadek liczby browarów, obserwowany od lat 80. XVI w. spowodowały, że piwowarstwo w Polsce nie odzyskało już swojej poprzedniej pozycji (tylko w Krakowie liczba browarów obniżyła sięz ok. 140 w połowie wieku XVI do ok. 100 na przełomie XVI i XVII w. i ok. 60 w latach 20. XVII w.); por.: S. Dryja 2017, s. 67–94; R. Unger, 2004, s. 107.
2 R. Unger, 2004, s. 107–110; Ch. Bamfoth, 2008, s. 44 i nast.; P. Unwin, P. Tim, 1991. 3 Por. m.in. S. Dryja, 2009, s. 185–208; Idem, 2011, s. 3–25; Idem, 2012, s. 96–116, S. Dryja, S. Sławiński, 2010.
4 Dla porównania: Świdnica w latach 1501 – 1550 wytwarzała przeciętnie 45 tys. hl, Gdańsk w latach 1501–1550 – przeciętnie 200 tys. hl, Lubeka w latach 1501–1550 – przeciętnie 70 tys. hl, Gandawa w roku 1527 – 119 tys. hl, Brugia w roku 1550 – 106 tys. hl, Gouda w roku 1560 – 151 tys. hl, Antwerpia w roku 1575 – 292 tys. hl, Brugia w roku 1580 – 160 tys. hl, Antwerpia w roku 1580 – 450 tys. hl, Gandawa w roku 1583 – 161 tys. hl, Londyn w roku 1585 – 1065 tys. hl, Haarlem w latach 1600–1620 – około 570 tys. hl, Bruksela w roku 1617 – 352 tys. hl. Por.: R. Unger, 2004, s. 118–119.
Miary drewna spławnego i opałowego
Jak zauważył Jan Małecki, „drzewo i wyroby drzewne dostarczano do Kra-kowa niemal wyłącznie drogą wodną. Konsekwencją tego jest brak danych o handlu drzewem w krakowskich rejestrach celnych (…) Fakt, że drzewo spławiano do Krakowa Wisłą, ograniczał dość wyraźnie obszar z którego je sprowadzano, do terenów nad górną Wisłą, Sołą, Skawą i Przemszą”6.
Pojedyn-cze wzmianki poświadczają co prawda możliwość dowozu drewna z innych kierunków, miało to jednak marginalne znaczenie7.
Jak się przypuszcza, w XVI i XVII wieku „weszły w użycie czterokołowe fury o ładowności od 0,6 do 1 tony zaprzężone w dwa lub cztery konie. Szybkość handlowa wynosiła 25 kilometrów dziennie. (…) Ciężkich i masowych towa-rów, np. zboża czy drewna, nie opłaciło się przewozić transportem konnym na odległości większe niż 50 km”8. W praktyce ładowność ograniczona była od
400 do 600 kilogramów9. Taką wartość należałoby też przyjąć dla transportu
wewnątrzmiejskiego10.
Pozyskanie i transport drewna z lasu organizowano zimą, wykorzystu-jąc zamarznięty grunt i pokrywę śnieżną do prowadzenia zrywki11. Drewno
transportowano do przystani (miejsca rozpoczęcia spławu). Na Skawie spław zaczynał się powyżej Makowa, na Sole powyżej Żywca, ale również w Soli, Ry-cerce i Ujsołach12. Następował przy sprzyjającym stanie wód, bezpośrednio po
roztopach. Zwykle podaje się pięć terminów, mianowicie majowy, na Zielo-ne Święta, świętojański, około św. Jakuba i jesienny13. Niewątpliwie
decydu-jące znacznie miał aktualny stan wód (niski praktycznie uniemożliwiał spław, drewno ciężkie wymagało stanu wysokiego).
Monopol na spław i handel drzewny przysługiwał kongregacji włóczków krakowskich14. Na przestrzeni pomiędzy klasztorem tynieckim a
zwierzy-nieckim znajdowała się przystań, czyli port drzewny. Pobierano tu dziesięcinę drzewną, wedle zasady opisanej w Lustracji z roku 1564: „od izby drzewa wy-cinają na wielkie rządy dziesiąte drzewo. Item od płtów, które zowią
[malo-6 J. Małecki, 1963, s. 165.
7 Ślady takich transakcji znajdujemy w testamentach piwowarów krakowskich. W roku 1622 Antoni Górski zapisał: „Winienem Papiernikowi za drwa złotych dwadzieścia i sześć. Temuż Papiernikowi z Mogiły winienem za chmiel ośm złotych”. Wynika z tego, że ów papiernik był pośrednikiem w handlu surowcami piwowarskimi. Czy drewno pochodziło z okolic Mogiły i zostało do Krakowa dostarczone transportem kołowym, z całą pewnością nie wiemy; ANK, Akta Miasta Krakowa, rkps 33, s. 675–678.
8 A. Jezierski, C. Leszczyńska, 2003, s. 58. 9 Instrukcja, 1938.
10 Należy przypuszczać, że szerokość ulic ograniczała możliwość transportu do zaprzęgów dwukonnych.
11 J. Burszta, 1955, s. 184 i nast.; J. Broda, 1956, s. 186–188.
12 K. E. Janota, 1859, s. 86, H. Mytnikówna, 1960, s. 167, M. Strzelichowski, s. 6 (artykuł dostępny na stronie: http://zywiecinfo.pl/magazyn/item/79-flisactwo-komunikacja-i-handel--w-dorzeczu-soly, dostęp w dniu 21 kwietnia 2017 r.).
13 H. Mytnikówna, 1960, s. 168, M. Strzelichowski, s. 7. 14 J. Wyrozumski, 1958, s. 37 i nast.
wistniki]. Item od płtów [które zowią wyszniki], tj. kłodzina krótka a miąsza [spinana] – od tych nie na liczbę, ale na miarę łokciem mierząc, jako obyczaj jest, wycinają dziesiątą część na wielkie rządy”15. Poborem podatku zajmowali
się urzędnicy królewscy zwani dziesiętnikami, przy pomocy włóczków, któ-rym przysługiwał monopol na spław drewna z przystani do ogrodów królew-skich. Dwie części z pobranej dziesięciny przypadały wielkorządom, trzecia część staroście krakowskiemu16.
Jednostki obrachunkowe drewna spławnego opisał Jerzy Wyrozumski17.
Najmniejsza jednostka występowała pod wieloma nazwami, z których w źró-dłach szesnastowiecznych najczęściej powtarzają się: pletnica i tafla, lub z ję-zyka łacińskiego – tabula, ligatura, colligatura albo strues (struis) lignorum18.
W czasach przedrozbiorowych jednostka ta liczyła 10 pni, co potwierdzają za-piski w lustracjach wielkorządowych, mówiące o dziesiątkowych pletnicach19.
Wedle Jerzego Wyrozumskiego, budowa tratwy składającej się z dziesięciu pni była uzasadniona z uwagi na cło pobierane w naturze, w wysokości dziesiątej części (dziesięcina drzewna)20. Sporadycznie wzmiankowane są tafle mniejsze
lub większe od dziesiątkowych21.
Większą jednostką był płet, zapisywany również jako płyt, płot, płta, plczek, płczyk, pcik a także pojęcie lub z języka łacińskiego plecta, iunctura, compa-go, parva struis22. Płet składał się z 60 pni, czyli 6 tafli. Również i od tej
zasa-dy zdarzały się odstępstwa. Wątpliwości budzi utożsamianie płtu z pojęciem: „od zbijanya i spusczanya dembiny ad Pontem, sesczioro poiencia dembini, a w kozdim poięczju dembów 15”23. W podanym przykładzie pojęcie byłoby
bowiem jedynie czwartą częścią płtu.
Największą jednostką pławną była izba, występująca też pod łacińskim określeniem stuba roborum24. Budzi ona największe wątpliwości badaczy.
R. Rybarski określał jej wielkość na około 100 pni25. J. Broda, opierając się na
wzmiance w lustracji Wadowic w księstwie zatorskim, określił wielkość izby dokładnie na 100 pni26: „kto w lesiech królewskich kupi na spust drzewa albo
na bicie gontów czyni i wścionków, wtedy od izby, quae continet 100 robora,
15 Lustracja, 1962, s. 18.
16 AGAD, MK, dz. XVIII, 18 (Małopolska), k. 95. 17 J. Wyrozumski, 1959, s. 269–279.
18 J. Wyrozumski wymienia kolejno określenia: tafla, tafel, plenica, płetnica, płatnica, płotnica, płatwica, zupełnie wyjątkowoizba; Idem, 1959, s. 270–271.
19 Ibidem, s. 271.
20 Ibidem , s. 271–272. Lustracja z roku 1570 precyzuje, iż „od pletnic dziesiątkowych tedy wycinają dziesiątą pletnicę”; AGAD, MK, dz. XVIII, 18 (Małopolska), k. 95.
21 O taflach takich pisze J. Broda. Składać się miały z 5 dłużyc. Z kolei złożone z mniejszego drzewa liczyć mogły 12 pni. Tenże, op. cit., s. 134 i nast. J. Wyrozumski uważa, iż mogła być to lokalna specyfika, dostosowana do górnych odcinków Soły. Idem, s. 272 (w przypisie).
22 J. Wyrozumski, 1959, s. 272. 23 Prawa, 1885, s. 1114.
24 Wyrozumski, 1959, s. 273–274. 25 R. Rybarski, 1931, s. 106.
daje fl. 1, a od każdy jedle na gonty per gr 6”27. Z kolei z dwóch wzmianek
z roku 1523 wiemy, że izba liczyła raz 100, to znowuż 127 pni: „pro stuba ro-borum, continet 127 robora, dalej: pro una stuba roro-borum, continet robora cen-tum”28. W innej wzmiance mowa jest o 130 pniach, nie określonych wszakże
jako izba: „130 drzewa z obłożonim szczepem”29. Jerzy Wyrozumski jako
naj-bardziej prawdopodobną przyjął liczbę 120 pni wchodzących w skład izby, nie wykluczając sporadycznych odstępstw30. Wydaje się logiczne, że dwa płty
skła-dały się na jedną izbicę. Wedle Lustracji z 1564 roku, w jednej z wsi księstwa oświęcimskiego (Porąbka) „wkupują się do lasów królewskich na wyrąbanie drzewa, płtów i izdeb i płacą do zamku od każdego płtu leśnego per gr 16 i myta wodnego per gr 16, facit gr 32, ergo od izby całej leśnego fl. 1/12, a wodnego także fl. 1/12. Spuścili w tem roku ci poddani płtów 8 i półizdeb 2; facit mc. 6/32/0”31. Zgodnie z tą taryfą opłata od izby była o 10 groszy wyższa od opłaty
pobieranej od dwóch płtów. Jednak z prostego przeliczenia wynika, że pobrana opłata od półizby i płtu była identyczna i wynosiła 32 grosze. Wyliczenie to po-twierdza opłata pobrana w innej wsi księstwa oświęcimskiego, Kobiernicach: „do lasów od wrębów na drzewo płacą od każdego płtu i od półizby per gr 32, to jest wrębu gr 16 et telonei gr 16 od półizby albo od płtu drzewa. W tym roku spuścili płtów 17 i dwoje półizbia drzewa; facit mc. 12/32/0”32. To, że opłata
mogła rozkładać się nierównomiernie, pokazuje inny zapis z terenu księstwa oświęcimskiego, dotyczący wsi Międzybrodzie: „od wrębu w lesiech na płty płacą do zamku ode płtu per gr 32, w tem roku ich spuścili półszósta, przy-szło od nich mc. 3/40/0”33. Z przeliczenia wynika więc, że od pół płtu pobrano
24 grosze, a nie – jak wynikałoby z taryfy – 16 groszy. Dodatkowa opłata mo-gła wiązać się z większym wysiłkiem przy organizacji jednostkowego transpor-tu. Możliwe też, że różnicowano opłatę od płtów w które wiązano smuklejsze, górne części pni, od płtów na które składała się kłodzina krótka a miąższa.
Takie płty, z krótką a miąższą kłodziną zwano wiślnikami. Drzewa z wiśl-ników określano też jako „drzewo pospolite na budowanie godne”. Występuje też pojęcie płtów które zowią małowiślniki. Nie jest ono jednoznaczne, jednak wydaje się prawdopodobne, że było to drzewo na budowę niegodne, określane w źródłach jako drzewo bigosowe. Lustracja z roku 1570 wyraźnie rozróżnia cztery kategorie drewna spławnego, od którego pobierano opłatę, a mianowi-cie: drwa dziesiątkowe, drzewo izdebne, drzewo pospolite na budowanie god-ne i drzewo bigosowe („drzewa na budowanie niegodgod-ne”)34.
Dziesięcinę pobierano również od drewna już obrobionego: „Drugie cło wodne na Skawinie i od spuszczenia drzewa: od izby drzewa gr 24, a od
tar-27 Lustracja, 1962, s. 222.
28 Prawa, 1885, s. 963, w pierwszym przypadku kosztowało to miasto 13 grzywien i 13 ½ groszy, w drugim 11 grzywien i 19 ½ groszy.
29 Ibidem, s. 1099.
30 Wyrozumski, 1959, s. 275. 31 Lustracja, 1564, s. 244 32 Ibidem, s. 246. 33 Ibidem, s. 245.
cic, sforstów, ścianków, gontów i drew szczepowych dziesięcinę wybierają, któ-re szacują do roku plus minus ad fl. 69, jako się dostało in a. 1562; facit mc. 43/6/0”35. Niewykluczone, że właśnie drewno obrobione lub tartaczne wiązano
w tafle i płty, odstępując od przyjętych zasad: „ci mieszczanie powinni spusz-czać per fluvium Poprod do piły sądeckiej tramów 24, a z każdego tramu bywa tarcic 7, facit tarcic 168, za które już się położyło przy młyniech sądeckich”36.
Tafle, płty a zapewne i izbice składano najczęściej z pni jednorodnych ga-tunkowo – „pro plott jodlowi et spusczanye, dalej: plet jodlowi”37, w dalszej
czę-ści dokumentu wymieniono też: „plett olszowi i plett sosnowi”38. Sporadycznie
łączono w płty tafle różnych drzew („za pultora płczyka, w tym syedm pletnycz ss szczepem drzewa sosnowego” – oznacza to, że dwie tafle związano z nieokre-ślonego drewna, innego niż sosnowe)39.
Pojawiające się w źródłach określenie sczep nie oznaczało konkretnej miary, a jedynie połupane drewno przeznaczone na opał. Częstokroć wraz drewnem spławnym spuszczano określoną ilość gotowego drewna opałowego, układając go na taflach: „powinni izbę drzewa każdy rok w lesiech wyrębić i do zamku spuścić, a na niem dziesiątek szczepu”40, „powinna ta wszytka gromada dwie
izbie tramów na każdy rok na brzegu rzeki Soli położyć i inszych drzew, szcze-pów do tego położyć ku spuszczeniu do Krakowa, za które izby, każdą z osob-na, biorą fl. 40 citra ultra41, ciż mieszczanie powinni spuszczać na każdy rok
suszyny płtów 4, a [w] płcie każdym po 4 wozy drew do kuchni dworskiej”42.
Tabela 1. Obliczenie wielkości spławu w roku 1570, na podstawie rejestru pobranej dziesięciny drzewnej Drwa dziesiątkowe Drzewo izdebne Drzewo pospolite na budowanie godne – wiślniki (?) Drzewo bigosowe – małowiślniki (?) Część wielkorządowa 39 dziesiątków 286 1063 2712 Faktyczny wymiar dziesięciny liczony w pniach 585 429 1594,5 4068
Szacunkowa liczba pni
spławionego drewna 5850 4290 15945 40680
Razem 66765 pni drzew = ok. 6676 pletnic = 1112 płtów = 556 – 668 izbic1 1 – liczba izbic wyliczona w zakresie od 100 do 120 pni wchodzących w jedną izbę
O skali handlu drzewnego świadczy ilość drewna zarejestrowana w porcie drzewnym, od której pobrano dziesięcinę w roku 1570. W rejestrze
odnotowa-35 Lustracja, 1962, s. 218. 36 Ibidem, s. 171.
37 Prawa, 1885, s. 963, kosztowało to miasto 7 grzywien i 6 groszy, w drugim przypadku 3 grzywny 36 groszy. 38 Tamże, s. 963. 39 Tamże, s. 1098. 40 Lustracja, 1564, s. 244. 41 Ibidem, s. 250. 42 Ibidem, s. 171.
no część przypadającą na wielkorządy, co odpowiada 2/3 dziesiątej części, jako że 1/3 część oddawana była staroście krakowskiemu. W tabeli 1 zsumowano dane dla wszystkich rodzajów drewna spławnego. Wynika z niej, że w roku 1570 spławiono blisko 70 tysięcy pni drzew43.
Ogrody królewskie, będące miejscem składowania spławionego i opodat-kowanego drewna zajmowały lewe nabrzeże Wisły, mniej więcej naprzeciw browaru wielkorządowego (w tym miejscu znajduje się dzisiejszy hotel She-raton), pomiędzy dawnym ujściem odnogi Rudawy a stawami, na miejscu których powstał później plac na Groblach (zob. ryc. 1). Było to zarazem tar-gowisko drzewne, z którego zakupione drewno wywożono wozami. Przychód roczny z ogrodu królewskiego szacowano na 16 grzywien, zaznaczając wsze-lako, że nakłady i zniszczenia po częstych powodziach powodują obniżenie tej kwoty44. Ogród drzewny był ogrodzony, zaś miasto zatrudniało nawet stróża
drewna złożonego nad Wisłą45.
Ryc. 1. Kraków od północnego-zachodu (fragment) wg rysunku z lat 1603–1605. Na pierwszym planie ogród drzewny. Na Wiśle tratwy spławione z góry rzeki. G. Braun, F. Hogenberg, Civitates orbis terrarum, Kolonia 1617 (reprodukcja za: Kraków, z. 1, pod red. Zdzisława Nogi, [w:] Atlas historyczny miast polskich, pod red. Romana Czai, t. V Małopolska, pod red. Zdzisława Nogi)
W testamentach piwowarów krakowskich zachowały się liczne wzmian-ki dotyczące drew kaczmarswzmian-kich, z uwagi na ich znaczną wartość materialną (zob. zestawienie zapisek w tab. 2). Z analizy owych zapisów jednoznacznie wynika, że zakupione przez piwowara drewno pozostawało na terenie ogro-du drzewnego. W roku 1571 Dorota Kowalczyna posiadała „drew gromadę
43 AGAD, MK, dz. XVIII, 18 (Małopolska), k. 95–96. 44 AGAD, MK, dz. XVIII, 18 (Małopolska), k. 97. 45 Prawa, 1885, s. 954.
poczętą w Wisli a sczep w domu”46. Zmarły w tym samym roku Paweł Kijak
znaczną część majątku posiadał ulokowaną w surowcach do produkcji piwo-warskiej. Na pierwszym miejscu opisał drewno, zapewne niedawno zakupio-ne: „naprzód jest u Wisły dziesiencz gromad drew, rzezanych, piwnych. Item k temu jest pultora dziesiątka drew dębowych, tamże u Wisły. Tamże u Wisły jest dziesiątek drew bukowych”47. Zmarły w roku 1598 Wojciech Chmielarz
największą sumę posiadał w drwach „które jeszcze są u Wisły”, oraz w dzie-siątku drew złożonych w domu, których łączną wartość szacował na dwieście złotych48. Z zapisu w testamencie Pawła Kijaka wynika niezbicie, że rąbanie
drew (rzezanie) odbywało się na terenie ogrodu drzewnego. Na posiadłość pi-wowarską trafiało więc już wcześniej przygotowane do użycia. Preferowano twarde drewno liściaste: dębowe („pultora dziesiątka drew dębowych”), we („widzieliśmy też u tego Sowicza, w jego browar wszedszy, kupe drew buko-wych kaczmarskich”) czy (znacznie rzadziej) olchowe („drew […] olszobuko-wych na zwierzyńcu pul dziesiątka”).
W roku 1587 Matys Mazur posiadał „drew u Wisły dwa płty”, które koszto-wały złotych pięćdziesiąt (przeciętna cena dziesiątka drew wynosiła wówczas 250 groszy)49. W roku 1580 Mikołaj Boczkowski, w kręgach piwowarskich
le-piej znany jako Kania, przyjął w poczet długu od Łukasza Granicznego z Ka-miennego Młyna (ten był mu winien dwieście złotych) „dwa dziesiątki drew po jedenaszczie złotych z forą”50. Nawet po odliczeniu transportu cena wydaje się
wygórowana, bowiem koszt zakupu dziesiątka drew nie przekraczał wówczas 250 groszy.
Tabela 2. Drewno piwowarskie wzmiankowane w testamentach piwowarów krakowskich (wzmianki z lat 1527– 1635). Podano nazwisko piwowara, ilość, gatunek, miejsce składowania i szacunkową cenę podaną w testamen-cie (w przypadku braku którejś z informacji wpisywano b.d.)
Rok nazwisko piwowara ilość drewna rodzaj miejsce składu cena
1527 Jan Czech b.d. b.d. u Wisły 30 florenów
1560 Walenty Latos kupy (zwane gromady) sczep (czyli dziesiątek) b.d. b.d. u Wisły u Wisły b.d. b.d.
1568 Dorota Rzączykowa b.d. b.d. u Wisły 100 zł
1570 Matys Maxuła 4 sterty (gromady?)
b.d. nad Wisłą 100 florenów
1571 Dorota Kowalczyna 1 gromada w Wisli b.d.
46 ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 19, s. 344–346. 47 ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 19, s. 303–305. 48 ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 27, s. 441–446. 49 J. Pelc, 1935, s. 54.
1571 Krzysztof Kijak 10 gromad rzezanych 1,5 dziesiątka b.d. (piwne) dębowe u Wisły tamże u Wisły b.d. b.d.
1572 Barbara Święta b.d. b.d. nad Wisłą 80 florenów
1580 Paweł Uścieński 2 dziesiątki b.d. przy słodowni b.d.
1580 Mikołaj Kania 2 dziesiątki b.d. b.d. 11 zł (jeden)
1587 Matys Mazur 2 płty b.d. u Wisły 50 zł
1598 Wojciech Chmielarz b.d. 1 dziesiątek b.d. b.d. u Wisły w domu 200 zł (razem) 1601 Sebastian Duńczyk 2 wozy
5 wozów 2,5 gromady 0,5 dziesiątka d.d. bukowe b.d. (piwne) dąb i olcha w domu w domu na Podelwiu na Zwierzyńcu b.d. b.d. b.d. b.d.
1601 Jakub Wysocki b.d. b.d. nad Wisłą,
dom
b.d. 1614 Katarzyna Szelągowa 0,5 dziesiątka dębowe na zadzi
stojące
b.d.
1617 Walenty Krupka 4,5 dziesiątka b.d. w domu b.d.
1619 Zofia Burkatowa b.d. 0,5 dziesiątka b.d. (piwne) dębowe u Wisły w domu b.d. b.d.
1622 Antoni Górski b.d. b.d. w domu 26 zł
1635 Zofia Stachurowa b.d. b.d. u Wisły,
w domu
100 zł 1635 Marcin Jankowicz 2 gromady
0,5 dziesiątka b.d. b.d. u Wisły u Wisły b.d. b.d.
Rodzaj półhurtowego składu drewna znajdował się na Podelwiu. Wniosek taki wypływa z lektury testamentu Sebastiana Duńczyka, który posiadał „drew piwnych na Podelwiu pultrzeczi gromady u Siedmirackiego”51. Podelwiem,
w wiekach XVI/XVII zwano kamienicę wzmiankowaną pod tym mianem już w roku 1502 (sub Leone)52. Nie możemy wykluczyć, że podobnego rodzaju
składy, prowadzone przez osoby prywatne, znajdowały się w innych punktach miasta.
Nie zdarzało się natomiast, by przy browarze lub słodowni przechowywano więcej niż dwa dziesiątki drew. W roku 1580 zwołano komisję wiertelniczą, z uwagi na spór pomiędzy słodownikiem Pawłem Uścieńskim a jego sąsia-dem, Pawłem Ryngwiczem. Komisja opisała „dwa dziesiątki drew, które stoją
51 Ibidem.
52 Dzisiaj od strony Grodzkiej stoi dość duży dom, w którego obrębie znajdują się mury dwóch średniowiecznych kamienic (Podelwie odpowiada północnej, szerszej części rzutu tego budynku). W latach 1541 i 1542 wzmiankowano tu niejakiego Clemensa tabernatora. Podobno od roku 1562 Podelwie należało do miasta. Była to duża, rozbudowana w kierunku wschodnim posesja, z obszernym placem. Długoletnim dzierżawcą tego miejsca był Matys Siedmiracki, prowadzący browar wraz z przyległą słodownią ANKr, Akta miasta Krakowa, rkps 1377, s. 714, rkps 2005, 2501, 2502, K. Richter, 1862, s. 15.
od ściany onego łokci trzy”, przeszkadzając planowanej budowie Ryngwiczo-wej. Dziesiątek drew przy domu posiadał Wojciech Chmielarz53. Matys
Ma-zur na placu przy browarze zgromadził dwie gromady („drew u Wisły dwa plty”), zaś Sebastian Duńczyk wymienił w testamencie siedem wozów posiada-nych doma, w tym „drew bukowych […] pięć wozów”. Jakub Wysocki zmarły w roku 1601 drwa posiadane „u Wisły”, jak i na własnej posesji (w nieznanej ilości), oddał dzieciom „na pożywienie”54.
W świetle przedstawionych uwag intrygująco brzmi wzmianka w testa-mencie Jakuba Gawłowicza z roku 1622, wspominająca o drewnie zgromadzo-nym na brzegu miejskim („drzew dwadzieścia na brzegu miejskim”), który to „brzeg” należałoby rozumieć jako część ogrodu drzewnego, pozostającego pod zarządem miasta55. Podobna w wymowie notka znajduje się w testamencie
Łucji Burkatowej z roku 1619 („drzewo u Wisły którego jest na Collegiackim no. 55 a na Miejskim brzegu no. 51”)56. Kwestia wewnętrznej organizacji
ogro-du drzewnego wymaga niewątpliwie dalszych, pogłębionych badań.
Niektórzy piwowarzy pośredniczyli w handlu drewnem i wyrobami drzew-nymi. Jednym z nich był Franciszek Kania zwany Wiatrem, prowadzący roz-ległe interesy z możnymi rodzinami Zborowskich i Kondratów oraz miesz-czanami i włościanami z okolic Krakowa (testament z roku 1580)57. Podobne
informacje zawiera testament Marcina Jankowicza z 1635 roku58. Szczególną
uwagę zwracają wysokie kwoty, którymi operowano w handlu drewnem. Rozpatrując przyjęte w handlu miary należy odróżnić miary spławne (mie-rzone przed opodatkowaniem dziesięciną drzewną) od miar handlowych (opałowych), mierzonych po opodatkowaniu. Te drugie dotąd nie zostały jesz-czeopracowane, dlatego wypada poświęcić im kilka uwag59.
Dalsze rozważania należy opatrzyć uwagą, że jednostką przeliczeniową drewna spławnego był po prostu pień drzewa. Drewno handlowe (opałowe) liczono według miar przestrzennych. Wydaje się jednak, że pomiędzy oboma systemami zachodzi zależność (wspólne pojęcia płtu i dziesiątka). Przyjmując
53 ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 27, s. 441–446. 54 ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 28, s. 481–483. 55 ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 33, s. 683–687. 56 ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 1378, s. 489. 57 ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 21, s. 414–416.
58 Czytamy w nim m.in.: „po tym wziąłem od p. Lemiesza na drwa na małą Wisłę na dziesiątki złotych czterysta, które były na zimę przeszłą spuszczone na brzeg. Wziąłem na społ od tegoż p. Lemiesza na dziesiątki takowe od Jego Mości Pana Dobiechowskiego kupione złotych czternaście set polskich. Tenże p. Lemiesz dał mi złotych tysiąc na 23 dziesiątków różnych. Tenże p. Lemiesz na spuszczenie tych dziesiątków z góry i co je na brzeg włożyli dał złotych sto czterdzieści polskich. Na to wszystko dałem p. Lemieszowi złotych jedenaście sta i trzy polskich. Ostatek co przyjdzie Panu, to jest złotych 2837, z tych dziesiątków które są na brzegu i na górze jeszcze, na pana Dobiechowskiego w Spytkowicach p. Lemiesz powinien sobie dochodzić, gdyż to za jego pieniądze są kupione”;ANK, Akta miasta Krakowa, rkps 35, s. 929–932.
59 Najwięcej uwagi temu zagadnieniu poświęcono w opracowaniach dotyczących cen w Krakowie. Do roku 1600 miarą cen/towarów zestawionychw tabeli jest dziesiątek. Zestawienie dla lat 1601–1795 operuje już takimi pojęciami jak dziesiątek, gromada, tafla a także mniejsze, jak sągi wóz. Por.: J. Pelc, 1935, s. 70; E. Tomaszewski, 1934, s. 70–71.
takie założenie musimy jednak zauważyć, że zróżnicowanie fizyczne pomiędzy gatunkami (przeciętne wymiary drewna rębnego, masa własna) nie pozwala na uzyskanie ujednoliconych wyników. Dlatego też największą uwagę poświę-cono gatunkom preferowanym do opalania pieców browarniczych, jakimi były bez wątpienia dąb i buk.
W świetle przedstawionych wyżej dokumentów widzimy, że w wieku XVI posługiwano się takim miarami handlowymi jak: płet, dziesiątek, gromada (niekiedy sterta?, kupa?) i wóz. Cena drewna opałowego zależała od gatunku, okresu sezonowania a także ostatecznej obróbki (drewno rąbane). Wiemy też, że ceny ulegały sezonowym wahaniom (zob. tab. 3).
Tabela 3. Ceny drewna opałowego (podane w groszach) w latach 1601–1610. Zestawiono wartość wozu, groma-dy i dziesiątka drewna. Na podstawie: E. Tomaszewski, Ceny w Krakowie w latach 1601–1795, Badania z dziejów społecznych i gospodarczych, pod red. Prof. Fr. Bujaka, nr 15, Lwów 1934, s. 88–92
wóz gromada dziesiątek
min/maks średnio min/maks średnio min/maks średnio
1601 450–840 600 1602 480–1200 700 1603 50 720–1110 970 1604 40 120–180 140 720–900 780 1605 1606 390–960 724 1607 690–1020 706 1608 8–9 8,5 750–1080 907 1609 120–150 135 660–900 780 1610 750–1020 868
Niestety,w żadnym z analizowanych dokumentów nie udało się natrafić na opis, objaśniający ówczesny system miar obowiązujących w handlu drewnem opałowym. Podstawowe znaczenie mają tu jednostki objętościowe (współ-cześnie za jednostkę obrachunkową przyjmuje się metr przestrzenny – mp). Pamiętać jednak musimy o uwarunkowaniach związanych z wagą drewna. Ta zróżnicowana jest pomiędzy gatunkami, zależy też od stopnia wysuszenia drewna.
Możemy przyjąć założenie, że pojęcie płtu (wspólne dla miar spławnych i opałowych) nie oznaczało tej samej wielkości. Płet handlowy (opałowy) po-winien być bowiem mniejszy o 1/10 pobranej dziesięciny drzewnej (wówczas liczyłby więc 54 pnie). Dziesiątek odpowiadałby tafli (co tłumaczy poniekąd jego nazwę), w który po opodatkowaniu liczono by zapewne 9 pni. Dalsza część rozważań ma spekulatywny charakter, oparta jest bowiem o analizę cen drewna opałowego. Wykorzystano też zapiski z testamentów piwowarów krakowskich, w szczególności te precyzujące posiadane ilości drew poszcze-gólnej miary. Szczególnie dużo cen drewna opałowego odnotowano dla lat
1601–161060. Cena jednej gromady kształtowała się wówczas na poziomie 1/6
dziesiątka, była zaś niemal równa trzem wozom. Można więc postawić tezę, że dziesiątek składał się z sześciu gromad lub osiemnastu wozów (por. tab. 2 i 3).
W tym miejscu należy postawić pytanie: ile drewna – licząc objętościowo – można załadować na wóz, przyjmując jego ładowność na przeciętnym pozio-mie 600 kg (por. uwagi wyżej). Zależy to w pierwszej kolejności od stopnia wysuszenia drewna (drewno świeże jest znacznie cięższe od wysuszonego), jak i od jego masy właściwej (najwyższe współczynniki osiąga drewno buko-we i dębobuko-we). W przypadku gatunków preferowanych przez piwowarów (dąb i buk) ładowność wozu wynosiłaby nieco ponad 1,2 metra przestrzennego (por. tab. 4).
Tabela 4. Objętość drewna przypadająca na wóz o przyjętej ładowności 600 kg, przeliczona na metry przestrzen-ne, dla drewna świeżego i drewna suchego
gatunek drewna masa właściwa drewna świeżego kg/m3 (nie przestrzenny) masa właściwa drewna w stanie powietrznosuchym kg/1m3 (ok. 15% wilgotności) ilość mp drewna świeżego na furze 600kg ilość mp drewna w stanie powietrznosuchym na furze 600 kg gatunki preferowane przez piwowarów
dąb 1000 710 0,857 1,207
buk 1070 730 0,863 1,264
inne gatunki drewna liściastego
brzoza 850 650 1,086 1,420
olcha 850 530 1,086 1,742
grab 970 830 0,952 1,112
inne gatunki drewna iglastego
jodła 900 450 1,026 2,051
sosna 800 550 1,154 1,678
świerk 800 470 1,154 1,964
modrzew 900 690 1,026 1,338
Kolejnym, istotnym dla naszych rozważań zagadnieniem jest określenie masy i objętości pojedynczego, przeciętnego pnia dębu i buka, czyli gatun-ków które zostały wskazane jako te preferowane do opalania pieców browar-niczych. Przyjęto, że przeciętny („normatywny”) pień miał 900 cm długości i średnicę 50 cm (wyniki obliczeń przedstawiono w tab. 5)61.
60 E. Tomaszewski, 1934, s. 88–93.
61 Długość pnia i średnicę przyjęto po konsultacji z mgr inż. leśnikiem Marcinem Bierna-tem (w tym miejscu dziękuję za cierpliwość i poświęcony czas). Długość 9 metrów wydaje się też najbardziej prawdopodobna w świetle przepisów prawa spławnego, obowiązującego w XIX wieku w zaborze rosyjskim. Regulowały one maksymalną długość tratw w spławie wiślanym (65 sążni dla zespołów dziesięcioczłonowych), co po przeliczeniu oznacza, że długość
pojedyn-Tabela 5. Zestawienie przeliczeniowe dla buka i dębu. Pojedynczy pień przeliczono na metry sześcienne, metry przestrzenne i kilogramy. Podano wartości przeliczeniowe pomiędzy poszczególnymi jednostkami
gatunek drewna wymiary dł./śr. [cm] ilość – metry sześcienne przelicznik m3/mp ilość – metry przestrzenne przelicznik m3/kg masa w kg (15% wilgotności) buk 900/50 1,77 m3 0,7 2,53 mp 730 kg 1292,1 kg dąb 900/50 1,77 m3 0,65 2,72 mp 710 kg 1256,7 kg
Zestawiając wyniki obliczeń, przedstawione w tabelach 4 i 5 widzimy, że objętość przeciętnego pnia dębu lub buka (liczona w metrach przestrzennych) odpowiada niemal dokładnie ładowności dwóch wozów, przy założeniu, że na posesję piwowarską trafiało drewno przesuszone. Magazynowanie drewna w ogrodzie drzewnym miałoby więc charakter nie tylko utylitarny (na pose-sjach w obrębie miasta brak było wystarczającej przestrzeni), ale i użytkowy. Drewno było tam nie tylko cięte i rąbane, ale i sezonowane (suszone).
Zauważmy, że przedstawiony wynik jest zaskakująco zgodny z zapropono-wanym (spekulatywnie – głównie na podstawie cen) podziałem ówczesnych miar handlowych (opałowych), wedle którego dziesiątek składał się z sześciu gromad lub osiemnastu wozów (por. wyżej). W obu przypadkach ładowność wozu określono na około pół pnia buka lub dębu (w przeliczeniu: około 600 kg i 1,2–1,3 metra przestrzennego)62.
Tabela 6. Tabela przeliczeniowa miar twardego, liściastego (buk, dąb) drewna opałowego (wóz, gromada, dzie-siątek, płet handlowy) w przeliczeniu na pnie oraz wagę (w kg). Propozycja wynikająca z dokonanych obliczeń
wóz gromada dziesiątek płet (handlowy)
pni kg pni kg pni kg pni kg
0,5 600 1,5 1800 9 4500 54 32400
Wyliczone wartości posłużą do zestawienia ich z rezultatami uzyskanymi w wyniku obliczeń symulacji procesu spalania w piecach bezkominowych.
Zakładając znormalizowaną wielkość urządzeń warzelnych, stałą wiel-kość zasypu słodowego, a w efekcie powtarzalną wielwiel-kość pojedynczego waru
czej tratwy wiązanej z pni drzew (a tym samym dopuszczalna długość pnia) nie powinna prze-kraczać 9,2 metra. Przyjęto następujące wartości przeliczeniowe: 1 metr przestrzenny odpowia-da 0,7 kubika (buk) lub 0,65 (dąb) metra przestrzennego (na podstawie: PN-D–95000:2002. Su-rowiec drzewny. Pomiar, obliczanie miąższości i cechowanie). 1 metr sześcienny odpowiada wa-gowo (dane dla drewna wysuszonego, 15% wilgotności): buk – 730 kg (świeży – 1070 kg), dąb – 710 kg (świeży – 1000 kg). wg: http://www.lasypolskie.pl/printview.php?t=19675&start=0http: //www.lasypolskie.pl/printview.php?t=19675&start=0 (dostęp w dniu 21 kwietnia 2017 r.). Posłużono się kalkulatorem miąższości drewna opałowego: http://www.drewno.pl/arty-kuly/7767,kalkulator-miazszosci-drewna-okraglego.html (dostęp w dniu 21 kwietnia 2017 r.).
62 Jeszcze raz podkreślmy, że z uwagi na odmienne cechy fizyczne innych gatunków (np. drewno iglaste nie osiąga takiej samej średnicy jak choćby buk i dąb) przeliczenia odbiegać będą od przedstawionych.
możemy przyjąć, że w procesie produkcyjnym zużywano powtarzalną ilość drewna. Jest to zasada znana z innych ośrodków piwowarskich tego okresu. Stałą miarą drewna posługiwali się piwowarzy w czeskim Rakowniku. W roku 1581 na jeden war zużywano dwie kopy drewna, przywożonego z okolicznych lasów. Przy zwożeniu drewna do miasta, strzegący bram z każdej wjeżdżają-cej fury pobierali wyznaczoną cząstkę drewna, co uznać można za pierwszą z licznych opłat pobieranych od piwowarów. Zwiezione w nadmiarze drewno magazynowano wprost na ulicy63.
Konstrukcje pieców w krakowskim browarze w XVI wieku
Układ urządzeń w browarze, jak i technologia produkcji, charakterystyczne dla wieku XVI, uległy niewielkim przemianom od okresu rozwiniętego śre-dniowiecza. Zasadniczą zmianą była jedynie wielkość urządzeń. Jak uważa R. Unger, zmiany technologiczne zachodzące w XIV wieku umożliwiły pro-dukcję kotłów o pojemności większej niż 1000 litrów. Jeszcze w wieku XV, a najpóźniej w wieku XVI, wielkość tych urządzeń ustalona została w więk-szości miast europejskich, będących znaczącymi ośrodkami produkcji piwo-warskiej. Typowy kocioł piwowarski posiadał pojemność kilku tysięcy litrów64.
Produkcją i naprawą kotłów zajmowali się kotlarze. Zakup nowego kotła lub jego naprawa wiązały się ze znacznym wydatkiem finansowym. Z roku 1604 pochodzi interesująca notka o zakupie używanego kotła, który był „wprawdzie stary, ale się do roboty godzi i dobry jest, a mieni, że zań dał 50 (złotych?), a od oprawy 8 (złotych?), i tam kotlina nowa”65. Szczegółowy opis pieca
browarni-czego znajduje się w pracy S. Dryi i S. Sławińskiego: „Centralne miejsce w bro-warze zajmował miedziany, lub miedziano – żelazny, nitowany kocioł, w któ-rym grzano wodę do zalewania słodu oraz gotowano przefiltrowaną brzeczkę z chmielem. Produkcją oraz naprawami tych urządzeń zajmowali się liczni ko-tlarze, do obowiązków których należało zapewne szczelne osadzenie kotła nad kotliną. Kotliny murowano z kamieni lub cegieł, łączonych jednak nie zaprawą wapienną lecz gliną. Posiadały one kształt kolisty, zaś grubość ścianek odpo-wiadała zazwyczaj długości pojedynczej cegły (w omawianej epoce było to na ogół 26–28 cm). Od prawidłowego obmurowania kotła zależała jego trwałość, jak również zużycie drewna opałowego. Kocioł ustawiano na żelaznej podsta-wie zwanej wilkiem, zapewniającej jego stabilność. Z uwagi na usytuowanie wewnątrz kotliny wilki szybko przepalały się, dlatego też sporadycznie zastę-powano je „kawalcami”, czyli obrobionymi dla potrzeb budowlanych sztukami kamienia, które częstokroć pozostawały po prowadzonych remontach. Wy-miana lub naprawa wilków, lub co gorsza uszkodzenie kotła, wiązała się
z nie-63 J. Renner, 2012, s. 34–35.
64 Dla przykładu: Hamburg 4200 litrów (XV wiek) i 8750 (maksimum – XVI wiek), Mo-nachium 4700–4800 litrów, Haarlem 6000 litrów (koniec XVI wieku): R. Unger, 2004, s. 176; Idem, 1992, s. 281–313.
65 Księga wiertelnicza, 2000, nr 811, s. 159–160. W dokumencie pozostawiono niewypeł-nione miejsce na wpisanie jednostki monetarnej.
małym wydatkiem, dlatego też stan kotliny i wilków kontrolowano po każdym warze. O kotlinie, kotłach i wilkach zachowały się liczne wzmianki. Do wnę-trza kotliny prowadziłniewielki kanał, pełniący funkcję komory przypiecowej („jest kanał mały, ale kotlina zła i wilka nie masz żadnego”). Budowano go na planie nieznacznie wydłużonego prostokąta i przesklepiano. Dostępny był z zewnątrz przez otwór o wysokości wynoszącej zazwyczaj około 66% wysoko-ści wnętrza komory, zgodnie ze sprawdzoną od wieków „złotą” regułą. W ka-nale rozpalano ogień, a po W ka-należytym wygrzaniu pieca przesuwając do wnętrza kotliny jedynie niewielką część żaru. Zapobiegało to termicznym uszkodze-niom kotła i wilków. Przy braku bezpośredniego podłączenia pieca do komina wystarczająco szeroki i wysoki otwór paleniska komory zapewniał naturalny ciąg i swobodny odpływ dymu. Jeszcze obficiej powstająca para wodna wydo-bywała się bezpośrednio z kotła. Dym i opary wydobywały się niekiedy przez otwory w dachu browaru („widzieliśmy w browarze nad kotliną, iże nie masz komina, co jest bardzo niebezpieczno dla ognia, tylko tak pod dachem wa-rzono piwo”) lub, co występowało częściej, przez kapę i komin. W przypadku drewnianego browaru kapa i komin też były drewniane, plecione z wikliny lub zbijane z desek i pokryte ogniotrwałą warstwą gliny. Konstrukcja oparta była na poziomych belkach (kroncach) niekiedy wspartych na słupach, co stoso-wano także przy strukturach murowanych. Urządzenia takie były przyczyną niejednego pożaru, toteż pożądany był komin murowany i takaż kapa. Do tego potrzebna była przynajmniej jedna ściana murowana, najczęściej mur granicz-ny w podwórzu. W tymże murze, lub przy nim, osadzano komin z otwartym otworem do poboru dymu oraz pary wodnej z kotła. Do komina podłączano kapę, w kształcie niezbyt foremnego sklepienia, opartą na kroncach (osadzo-nych jednym końcem w murze), zbudowaną z cegły. Sądzimy, że była to cegła układana „na blat” (zapewniało to stosunkowo niewielką wagę konstrukcji), łączona gliną, którą też wylepiano kapę. Zachowane są dość liczne opisy takich urządzeń, zarówno drewnianych jaki i murowanych”66.
Piece ogrzewane bezpośrednim ogniem stosowano jeszcze w 1 połowie XX wieku. Miały one rzecz jasna nieco inną konstrukcję (m.in. zaopatrzone były w popielniki). Charakterystykę ich pracy przedstawiono następująco: „Stare kotły warzelne z reguły nie miały większej pojemności niż 100 hl i były ogrzewane bezpośrednim płomieniem. W takich kotłach powstawało bardzo dużo pęcherzyków pary wodnej. Szybko i nieprzerwanie odrywały się one od dna i wydostawały na powierzchnię, gdzie powodowały bardzo intensywne burzenie. Intensywność gotowania wzmagały nie tylko różnice temperatury, ale i silna cyrkulacja wywołana nierównym ogrzewaniem dna kotła płomie-niem bezpośrednim.Odparowywanie w tych kotłach wynosiło w ciągu godzi-ny ok. 10% przy głębokości kotła 1–1.3 m”67.
Gotowanie brzeczki z chmielem wiąże się ze znacznym odparowaniem wody, co uznaje się za zjawisko właściwe (wraz z wodą odparowują też inne, niepożądane w piwie składniki). Poprzez gotowanie osiąga się właściwe
stę-66 S. Dryja, S. Sławiński, 2010, s. 29–30. 67 F. Hlávaček, A. Lhotský, 1970, s. 199–200.
żenie brzeczki, stosownie do gatunku warzonego piwa. W ciągu godziny od-parowuje od 5 do 18% zawartości kotła. Barwa brzeczki staje się ciemniejsza, następuje też zmiana gęstości brzeczki68.
Obliczenia
Obliczenie zapotrzebowania na energię oraz paliwo, potrzebne dla procesu warzelniczego, zależy od przyjętej konstrukcji pieca, w którym gotowano wodę a następnie brzeczkę. Znanych jest kilka typów rozwiązań pieców przeznaczo-nych do uzyskania temperatury wrzenia wody pod ciśnieniem atmosferycz-nym, czyli jej zagotowania, a następnie podtrzymania tego procesu przez wy-magany okres czasu. Podstawowy podział, jakiego można dokonać pod kątem konstrukcyjnym, związany jest z obecnością (lub nie) komina. Wyróżniamy więc piece wyposażone w komin, służący do odprowadzania spalin z komory paleniskowej na zewnątrz, oraz piece bez komina. Szczególnym przypadkiem „pieca bez komina” jest kocioł postawiony na wolnym ogniu, lub zawieszony nad paleniskiem (por. ryc. 2 i 3).
Ryc. 2. Kocioł ustawiony bezpośrednio nad paleniskiem, B. Scappi, Il Cuoco Segreto Di Papa Pio V, Wenecja 1570 (http://www.pbm.com/~ lindahl/food-art/, dostęp w dniu 21 kwietnia 2017)
Ryc. 3. Kocioł zawieszony nad paleniskiem. Powyżej okap (kapa) zbierająca i odprowadzająca spaliny wraz z oparami, B. Scappi, Il Cuoco Segreto Di Papa Pio V, Wenecja 1570 (http://www.pbm.com/~lindahl/food-art/, dostęp w dniu 21 kwietnia 2017)
Wbrew pozorom, te wyglądające na nowoczesne, piece posiadające ko-min wcale nie gwarantowały najwyższej sprawności energetycznej procesu. Oferowały jednak relatywne bezpieczeństwo pracy z uwagi na zagrożenie po-żarem (wyłączając instalacje z kominem drewnianym) oraz bezpieczeństwo przebywania przez obsługę browaru w atmosferze nienasyconej spalinami. Nie należy mylić komina z okapem znajdującym się nad przestrzenią kotła (tzw. kapą), służącym do odprowadzania oparów poza przestrzeń browaru. Rozwiązania takie stosowano również w browarach zaopatrzonych w piece bezkominowe. Wówczas odbierały one i usuwały na zewnątrz spaliny wraz z oparami (por. ryc. 3).
Piece bezkominowe nie różnią się zasadniczo sprawnością cieplną od komi-nowych. Przypuszcza się nawet, że piece bezkominowe mogły uzyskiwać więk-szą sprawność cieplną, ze względu na dłuższy czas kontaktu i wymiany ciepła pomiędzy gorącymi spalinami a powierzchnią grzewczą kotła, co skutkowało większym schłodzeniem spalin i – w efekcie – większym stopniem wykorzy-stania energii chemicznej paliwa (zob. ryc. 4). Ta zaleta okupiona była jed-nak mniejszą wydajnością cieplną procesu gotowania i jego dłuższym czasem. Istnieje również hipoteza, że piec ogrzewany był samym żarem (z uwagi na konstrukcję kotłów, których dna wykonywano z miedzi), a główna ilość ciepła przekazywana była od żaru do dna kotła poprzez promieniowanie i swobod-ną konwekcję. W tej sytuacji sprawność cieplna kotła powinna wynosić około 1/3 sprawności kotła kominowego, zatem proporcjonalnie do zawartości wę-gla drzewnego w paliwie i odpowiadającej jej wartości energetycznej69. Takie
rozwiązanie mogło zwiększyć trwałość metalowych elementów, tzw. żelaznych wilków oraz (wykonanego na ogół z miedzi) dna kotła. Niestety, rozwiązanie takie prawie trzykrotnie zwiększyłoby zapotrzebowanie na paliwo.
Znana jest również konstrukcja kotła bezkominowego, posiadającego szczelinę pomiędzy boczną ścianą kotła a ścianą obudowy pieca (zob. ryc. 5). Osiąga on wyższe sprawności od wszystkich dotychczas wymienionych kon-strukcji. Posiada również większą wydajność cieplną, co skutkuje możliwością szybszego prowadzenia procesu. Wzrost sprawności i wydajności cieplnej jest wynikiem zwiększenia o powierzchnię boczną kotła powierzchni wymiany ciepła pomiędzy spalinami a ściankami kotła (i dalej gotowanym medium, w browarach wodą i brzeczką). Przy stosunku średnicy kotła do jego czynnej wysokości (powierzchnia omywana od wewnętrznej strony kotła przez czyn-nik cieplny) wynoszącej około 1,1:1, daje wzrost czynnej powierzchni wymia-ny ciepła o około 260%. Oczywiście ze względów konstrukcyjwymia-nych oraz termo-dynamicznych sprawność i wydajność nie wzrastają proporcjonalnie.
Najprostszą formą był kocioł zawieszony bezpośrednio nad otwartym ogniem (zob. ryc. 3). Było to jednak rozwiązanie o małej sprawności energe-tycznej, nieprzekraczającej 20%. Jest ono wprawdzie tanie, ale nie gwarantuje bezpieczeństwa i komfortu pracy w obszarach zabudowy miejskiej.
Analizując materiały ikonograficzne oraz piśmiennicze, dotyczące pieców kuchennych nadal wykorzystywanych do gotowania potraw przez ludy żyjące na bardzo niskim poziomie rozwoju techniki grzewczej w Afryce oraz w Ame-ryce Południowej, można znaleźć bardzo wiele zbieżności technologicznych w budowie tych pieców kuchennych, i do pieców używanych do produkcji browarniczej w XVI wieku w Krakowie70. Podstawową różnicą jest tylko
wiel-kość kotła. Bazując jednak na teorii podobieństwa, śmiało można korzystać z bezwymiarowych wielkości charakteryzujących podobne konstrukcje (por. ryc. 6 i 7).
Na rycinach 8 i 9 przedstawione zostały piece browarnicze z zainstalowa-nym (wlepioz zainstalowa-nym) kotłem do gotowania wody oraz brzeczki. Niestety, ryciny
70 How to Build the Improved Household Stoves, (file:///C:/Users/User/Downloads/how-to-build-the-improved-household-stoves.pdf, dostęp w dniu 21 kwietnia 2017). B. Tiisekwa, 1986, s. 299–324.
Ryc. 4. Schemat działania pieca browarniczego z wlepionym kotłem, przekrój. Rys. M. Janowski
nie pozwalają na jednoznaczne określenie, czy taki piec posiadał (czy też nie) szczeliny pozwalające spalinom na wymianę ciepła z jego boczną powierzch-nią. Użycie określenia „kocioł wlepiony” pozwala raczej na domniemanie, iż był on szczelnie zainstalowany w piecu. Byłoby to więc rozwiązanie bez szcze-liny spalinowej, z utrudnionym obiegiem spalin.
Ryc. 6. Tradycyjny piec kuchenny, używany do przygotowania posiłków w Afryce, How to Build the Improved Household Stoves, s. 17 i 24 (file:///C:/Users/User/Downloads/how-to-build-the-improved-household-stoves.pdf, dostęp w dniu 21 kwietnia 2017)
Ryc. 7. Wnętrze (kotlina) pieca kuchennego, używanego do przygotowania posiłków w How to Build the Improved
Household Stoves, s. 22 (file:///C:/Users/User/Downloads/how-to-build-the-improved-household-stoves.pdf,
Ryc. 8. Praca w browarze średniowiecznym. Po lewej drewniana kadź zacierna, po prawej piec z wlepionym kotłem, zapewne bezkominowy. Przedstawienie z roku 1462, oryginał w archiwum w Kampen (R. Unger, A Histo-ry of Brewing in Holland 900–1900. Economy, Technology and the State, Brill, Leiden, Boston, Köln, 2001, s. 35)
Ryc. 9. Piwowar Hans Franck w swoim zakładzie (1506). Widoczny piec bezkominowy z wlepionym kotłem, Hausbuch der Mendelschen Zwölfbrüderstiftung, Band 1, Norymberga 1426–1549 (http://www.schlenkerla.de/ biergeschichte/brauerstern/html/ brauerdarstellungen.html, dostęp w dniu 21 kwietnia 2017)
Na powyższych rycinach widoczny jest otwór do komory paleniskowej ko-tła. Jego wysokość wynosi zazwyczaj nieco ponad 60% wysokości całego pieca (nie licząc części kotła wystającej ponad piec). Zakładając, że kocioł jest szczel-nie wlepiony należy przyjąć, że dolna część otworu w początkowej fazie pro-cesu służyła do załadunku pieca paliwem, zaś pod koniec tego propro-cesu lub po jego zakończeniu – do usuwania stałych pozostałości spalania, czyli popiołu (ewentualnie żużla). Podczas normalnej pracy paleniska, dolna część otworu pełniła funkcję przewodu doprowadzającego powietrze do paliwa znajdujące-go się w komorze spalania pieca (palenisku). Górna część otworu prowadzą-cego do wnętrza pieca pełniła rolę kanału dymowego, którym dym usuwany był z komory paleniskowej nazewnątrz pieca (w analizowanych przypadkach – bezpośrednio do pomieszczenia warzelni). Można przypuszczać, że w celu poprawy dokładności spalania i wymiany ciepła, górna krawędź otworu znaj-dowała się poniżej dna kotła. Taki zabieg konstrukcyjny pozwalał na dłuższy kontakt spalin z dolną powierzchnią kotła warzelnego, co skutkowało więk-szą sprawnością procesu przekazywania ciepła do gotowanego (warzonego) czynnika oraz do dokładniejszego (zupełnego) spalania gazowych produktów powstałych w wysokiej temperaturze reakcji odgazowania i zgazowania pa-liwa drzewnego. Ograniczał on też możliwość wydostania się płomienia na zewnątrz kotła (przewidywaną cyrkulację substratów i produktów spalania obrazuje ryc. 4).
Opisana wyżej konfiguracja pieca i kotła nie zapewniała jednak optymal-nej wydajności cieploptymal-nej. Można założyć ją na maksymalnym poziomie 30%. Zapewniała natomiast łatwy i bezpieczny dostęp do kotła ze wszystkich stron. Analizując geometrię takiej komory spalania można wysunąć przypuszczenie, że naprzeciwko otworu piecowego, przez który dostęp powietrza do procesu spalania jest utrudniony, występowały martwe strefy. Dlatego też (o czym wspomniano wyżej), piec ze szczelnie wlepionym kotłem miałby znacznie mniejszą wydajność cieplną w porównaniu do pieca wprawdzie o takich sa-mych gabarytach, ale posiadającego szczelinę spalinową na obwodzie kotła. Oznacza to zarazem, że proces warzenia w kotle bez szczeliny będzie dłuższy. Na potrzeby prowadzonej analizy i obliczeń przyjęto szereg założeń, szcze-gółowo przedstawionych poniżej. Przyjęto, że obliczenia zapotrzebowania na paliwo wykonane zostaną dla pieca browarniczego o wymiarach kotła71:
średnica d = 190 cm a wysokość h = 190 cm (robocza 175 cm) oraz pojemności roboczej wynoszącej około 5000 dm3.
Analiza została przeprowadzona dla kilku wariantów, z uwzględnieniem takich parametrów jak:
a) rodzaj pieca:
− kominowy, ogrzewany spalinami w jego dolnej części. Sprawność pro-cesu gotowania: do 25%,
− bezkominowy, ogrzewany bezpośrednio spalinami z jednym otworem pełniącym kilka funkcji, mianowicie: otworu zasypowego kanału do-starczającego powietrze oraz popielnika (ryc. 5). Sprawność procesu gotowania: 30%,
− bezkominowy, ogrzewany bezpośrednio spalinami ze szczeliną spalino-wą na obwodzie (ryc. 5a). Sprawność procesu gotowania w zależności od wydajności: 30–44%,
− bezkominowy, ogrzewany żarem. Sprawność procesu gotowania: 8%, − otwarte palenisko. Sprawność procesu gotowania: 19–25%,
b) rodzaj paliwa: − drewno liściaste, − drewno iglaste, c) jakość paliwa:
− polana i okrąglaki o średnicy większej niż 14 cm, − kije i okrąglaki o średnicy 7–10 cm,
− gałęzie 4–7 cm, w pęczkach, d) wartość opałowa paliwa:
− zależna w głównej mierze od wilgotności oraz rodzaju drewna. Przyjęto wysuszenie na poziomie 15–18%,
e) początkowa temperatura wody wlewanej do kotła: − lato – cieki powierzchniowe – 15oC,
− zima – cieki powierzchniowe – 4oC,
− cały rok – wody podziemne – 10oC.
Patrząc pod kątem zużycia energii, proces warzenia piwa został podzielo-ny na dwa etapy. Pierwszy to przygotowanie wrzątku, niezbędnego do zalania nim śruty. Drugi to zagotowanie przygotowanej uprzednio brzeczki, a następ-nie gotowaa następ-nie jej przez około 1,5 godziny. Dodatkowo zostały przeprowadzo-ne obliczenia dla okresu gotowania brzeczki przez 1, 2 oraz 2,5 h. Założono przy tym, że wydatek energetyczny, po uwzględnieniu sprawności gotowania, jest wydatkowany jedynie na odparowanie brzeczki.
Jako założenia do pierwszego procesu (zagotowanie wody) przyjęto: − temperaturę wody dostarczonej do kotła 10oC,
− temperaturę końcową procesu wynoszącą 100oC, której osiągnięcie jest
równoznaczne z zakończeniem procesu. Uwzględniając czas potrzebny na przelanie wody i podtrzymanie jej w stanie wrzenia zapotrzebowanie na ciepło zwiększonoo około 5%,
− sprawność procesu przyjęto w zależności od rodzaju kotła, wartości opałowe natomiast w zależności od rodzaju i jakości opału.
Jako założenia do drugiego procesu (gotowanie brzeczki) przyjęto: − temperaturę brzeczki dostarczonej do kotła około 50oC,
− przebieg temperatury brzeczki – uzyskanie 100oC (zagotowanie),
pro-wadzenie gotowania przez 1; 1,5; 2 lub 2,5 h w zależności od przyjętego wariantu. Po tym okresie założono zerowy wydatek energetyczny kotła, − sprawność i wydajność procesu przyjęto w zależności od rodzaju kotła, − wartości opałowe – w zależności od rodzaju i jakości opału.
Symulację wykonano dla ilości wody na jedną warkę wynoszącą 5000 li-trów. Ciepło właściwe wody założono na poziomie 0,00116 kW/kgK, zaś cie-pło właściwe brzeczki – 0,001045 kW/kgK. Obliczenia przeprowadzono dla drewna liściastego oraz iglastego w polanach i okrąglakach o średnicy powyżej 14 cm oraz polanach o średnicy 7–10 cm, o wilgotności 15–18%. Ponadto, ze względów technologicznych i sanitarnych, za wodę zasilającą proces przyjęto tę z ujęć podziemnych (studni, źródeł), o stałej temperaturze w ciągu całego roku równej 10oC. Uzyskane wyniki zestawiono w tab. 7–11.
Tabela 7. Dla pieca bezkominowego wlepionego szczelnie – proces zagotowania wody zapotrzebowanie na energie do gotowania wody Wartość opałowa drewna Sprawność procesu gotowania Ilość drewna kg ilość drewna m przestrzenne rodzaj drewna jakość drewna kWh kWh/kg % kg m p 522 4,2 30 435,000 0,870 drewno liściaste pow 14 cm
522 4,4 30 415,227 1,026 drewno iglaste pow 14 cm
522 4,2 30 435,000 1,015 liściastedrewno 7–10 cm
522 4,4 30 415,227 1,246 drewno iglaste 7–10 cm
Tabela 8. Dla pieca bezkominowego wlepionego szczelnie – proces gotowania brzeczki 1; 1,5; 2 i 2,5 godziny
za po trze bo wa nie n a en er gie do za go to wa ni a b rze czk i cza s g ot owa ni a b rze czk i go dzin ow y u byt ek b rze czk i po dcza s g ot owa ni a iloś ć za go to wa n ej b rze czk i za po trze bo wa nie n a en er gie do g ot owa ni a b rze czk i całk ow it e za po trze bo wa nie en er get yczn e p ro ces u go to wa ni a b rze czk i Il oś ć dr ew na kg iloś ć dr ew n a m p rzes trzenn e ro dza j dr ew n a ja koś ć dr ew n a (śr ednic a d) kWh h % kg kWh kWh kg m p cm 261,3 1 10 4050 282,1 543,4 431,3 0,863 261,3 1,5 10 4050 423,2 684,4 543,2 1,086 liściaste > 14
261,3 2 10 4050 564,3 825,5 655,2 1,310 liściaste > 14 261,3 2,5 10 4050 705,3 966,6 767,1 1,534 liściaste > 14 261,3 1 10 4050 282,1 543,4 411,6 1,017 261,3 1,5 10 4050 423,2 684,4 518,5 1,281 iglaste > 14 261,3 2 10 4050 564,3 825,5 625,4 1,545 iglaste > 14 261,3 2,5 10 4050 705,3 966,6 732,2 1,809 iglaste > 14 261,3 1 10 4050 282,1 543,4 431,3 1,006 261,3 1,5 10 4050 423,2 684,4 543,2 1,267 liściaste 7–10 261,3 2 10 4050 564,3 825,5 655,2 1,529 liściaste 7–10 261,3 2,5 10 4050 705,3 966,6 767,1 1,790 liściaste 7–10 261,3 1 10 4050 282,1 543,4 411,6 1,235 261,3 1,5 10 4050 423,2 684,4 518,5 1,556 iglaste 7–10 261,3 2 10 4050 564,3 825,5 625,4 1,876 iglaste 7–10 261,3 2,5 10 4050 705,3 966,6 732,2 2,197 iglaste 7–10
Tabela 9. Dla pieca bezkominowego ze szczelną spalinową – proces zagotowania wody zapotrzebowanie na energie do gotowania wody Wartość opałowa drewna Sprawność procesu gotowania Ilość drewna kg ilość drewna m przestrzenne rodzaj
drewna drewnajakość
kWh kWh/kg % kg m p
522 4,2 40 326,250 0,653 liściastedrewno pow 14 cm
522 4,4 40 311,420 0,769 drewno iglaste pow 14 cm
522 4,2 40 326,250 0,761 drewno
liściaste 7–10 cm
Zapotr zebo w anie na ener gię k rak owsk iego pr zem ysłu piw ow arsk iego w X VI i 1 poło wie X VII wiek u… RES GEST AE 2018 (6)
168
za po trze bo wa nie n a en er gie do za go to wa ni a b rze czk i cza s g ot owa ni a b rze czk i go dzin ow y u byt ek b rze czk i po dcza s g ot owa ni a iloś ć za go to wa n ej b rze czk i za po trze bo wa nie n a en er gie do g ot owa ni a b rze czk i całk ow it e za po trze bo wa nie en er get yczn e p ro ces u go to wa ni a b rze czk i Il oś ć dr ew na kg iloś ć dr ew n a m p rzes trzenn e ro dza j dr ew n a ja koś ć dr ew n a (śr ednic a d) kWh h % kg kWh kWh kg m p cm 261,3 1 10 4050 282,1 543,4 323,4 0,647 liściaste > 14 261,3 1,5 10 4050 423,2 684,4 407,4 0,815 liściaste > 14 261,3 2 10 4050 564,3 825,5 491,4 0,983 liściaste > 14 261,3 2,5 10 4050 705,3 966,6 575,3 1,151 liściaste > 14 261,3 1 10 4050 282,1 543,4 308,7 0,763 liściaste > 14 261,3 1,5 10 4050 423,2 684,4 388,9 0,961 iglaste > 14 261,3 2 10 4050 564,3 825,5 469,0 1,159 iglaste > 14 261,3 2,5 10 4050 705,3 966,6 549,2 1,357 iglaste > 14 261,3 1 10 4050 282,1 543,4 323,4 0,755 liściaste 7–10 261,3 1,5 10 4050 423,2 684,4 407,4 0,951 liściaste 7–10 261,3 2 10 4050 564,3 825,5 491,4 1,147 liściaste 7–10 261,3 2,5 10 4050 705,3 966,6 575,3 1,342 liściaste 7–10 261,3 1 10 4050 282,1 543,4 308,7 0,926 liściaste 7–10 261,3 1,5 10 4050 423,2 684,4 388,9 1,167 iglaste 7–10 261,3 2 10 4050 564,3 825,5 469,0 1,407 iglaste 7–10 261,3 2,5 10 4050 705,3 966,6 549,2 1,648 iglaste 7–10Nietrudno zaobserwować, że dwa pierwsze etapy badanego procesu mają takie samo zapotrzebowanie energetyczne w każdym badanym wariancie. Róż-nica związana jest natomiast z czasem warzenia brzeczki. Wydatek energetycz-ny wzrasta na tym etapie proporcjonalnie do wydłużenia gotowania brzeczki. Zapotrzebowanie na paliwo jest bezpośrednim wynikiem sprawności procesu oraz – pośrednio –wydajności energetycznej (wartości opałowej) paliwa.
W tabelach 11–14 przedstawiono zapotrzebowanie na paliwo z podzia-łem na drewno liściaste o wartości opałowej 4.2 kWh/kg, oraz drewno iglaste o wartości opałowej 4,4 kWh/kg. Wielkości te nie przedstawiają się proporcjo-nalnie w przeliczeniu na użyteczną jednostkę objętości czyli metr przestrzenny (mp), który można odnieść do ówcześnie stosowanych miar drewna. Dla me-tra przestrzennego drewna liściastego wartość opałowa wynosi 2100 kWh/mp, zaś dla iglastego około 1600 kWh/mp.
Tabela 11. Wykres zapotrzebowania energetycznego w poszczególnych etapach warzenia piwa, tzn.: kolor brą-zowy – doprowadzenie wody do temperatury wrzenia i utrzymanie tej temperatury przez czas zalewania śruty wrzątkiem; kolor pomarańczowy – doprowadzenie do wrzenia brzeczki z uwzględnieniem jej temperatury po-czątkowej i ciepła właściwego wg wyżej wymienionych założeń, kolor żółty – prowadzenie gotowania brzeczki dla czterech założonych okresów czasu 1, 1,5; 2 i 2,5 godziny
1 1,5 2 2,5 warzenie brzeczki 282,1 423,2 564,3 705,3 zagotowanie brzeczki 261,3 261,3 261,3 261,3 zagotowanie wody 522,0 522,0 522,0 522,0 0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0 1200,0 1400,0 1600,0 k W h
Zapotrzebowanie energetyczne procesu
Zapotrzebowanie na paliwo podzielono na dwa etapy procesu technolo-gicznego, wymagające ciągłej pracy paleniska w piecu browarniczym:
− zagotowanie i utrzymanie wody w stanie wrzenia podczas zalewania śruty.
− zagotowanie i dalsze warzenie brzeczki.
Pomiędzy tymi procesami, ze względu na nadmierne termiczne zużycie materiału kotła, pracującego „na sucho”, a także podtrzymujących go żela-znych wilków, palenisko powinno pracować tylko w trybie utrzymania żaru w celu ponownego rozpalenia pieca do następnego procesu.
Tabela 12. Zestawienie zapotrzebowania drewna w procesie produkcji (warzenia) piwa, w rozbiciu na dwa etapy tego procesu: gotowanie wody i gotowanie brzeczki. Obliczenia dla pieca z kotłem wlepionym, dla zróżnico-wanego czasu gotowania brzeczki (1; 1,5; 2; 2,5 h) dla drewna liściastego w polanach i okrąglakach o średnicy powyżej 14 cm oraz polanach o średnicy 7–10 cm, o wilgotności 15–18%
1h d>14 1,5h d>14 2h d>14 2,5h d>14 1h d=7-10 1,5h d=7-10 2h d=7-10 2,5h d=7-10 warzenie brzeczki 0,863 1,086 1,310 1,534 1,006 1,267 1,529 1,790 gotowanie wody 0,870 0,870 0,870 0,870 1,015 1,015 1,015 1,015 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 M et ry p rz es tr ze nne
Zapotrzebowanie drewna liściastego do procesu dla kotła wlepionego
Tabela 13. Zestawienie zapotrzebowania drewna w procesie produkcji (warzenia) piwa, w rozbiciu na dwa etapy tego procesu: gotowanie wody i gotowanie brzeczki. Obliczenia dla pieca z kotłem wlepionym, dla zróżnico-wanego czasu gotowania brzeczki (1; 1,5; 2; 2,5 h) dla drewna iglastego w polanach i okrąglakach o średnicy powyżej 14 cm oraz polanach o średnicy 7–10 cm, o wilgotności 15–18%
1h d>14 1,5h d>14 2h d>14 2,5h d>14 1h d=7-10 1,5h d=7-10 2h d=7-10 2,5h d=7-10 warzenie brzeczki 1,017 1,281 1,545 1,809 1,235 1,556 1,876 2,197 gotowanie wody 1,026 1,026 1,026 1,026 1,246 1,246 1,246 1,246 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 M et ry p rz es tr ze nne
Tabela 14. Zestawienie zapotrzebowania drewna w procesie produkcji (warzenia) piwa, w rozbiciu na dwa eta-py tego procesu: gotowanie wody i gotowanie brzeczki. Obliczenia dla pieca z kotłem ze szczeliną spalinową, dla zróżnicowanego czasu gotowania brzeczki (1; 1,5; 2; 2,5 h) dla drewna liściastego w polanach i okrąglakach o średnicy powyżej 14 cm oraz polanach o średnicy 7–10 cm, o wilgotności 15–18%
1h d>14 1,5h d>14 2h d>14 2,5h d>14 1h d=7-10 1,5h d=7-10 2h d=7-10 2,5h d=7-10 warzenie brzeczki 0,647 0,815 0,983 1,151 0,755 0,951 1,147 1,342 gotowanie wody 0,653 0,653 0,653 0,653 0,761 0,761 0,761 0,761 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 M et ry p rz es tr ze nne
Zapotrzebowanie drewna liściastego do procesu dla kotła ze szczelią spalinową
Tabela 15. Zestawienie zapotrzebowania drewna w procesie produkcji (warzenia) piwa, w rozbiciu na dwa eta-py tego procesu: gotowanie wody i gotowanie brzeczki. Obliczenia dla pieca z kotłem ze szczeliną spalinową, dla zróżnicowanego czasu gotowania brzeczki (1; 1,5; 2; 2,5 h) dla drewna iglastego w polanach i okrąglakach o średnicy powyżej 14 cm oraz polanach o średnicy 7–10 cm, o wilgotności 15–18%
1h d>14 1,5h d>14 2h d>14 2,5h d>14 1h d=7-10 1,5h d=7-10 2h d=7-10 2,5h d=7-10 warzenie brzeczki 0,763 0,961 1,159 1,357 0,926 1,167 1,407 1,648 gotowanie wody 0,769 0,769 0,769 0,769 0,934 0,934 0,934 0,934 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 M et ry p rz es tr ze nne
